专题七 课时作业 理清学通实验基础,全取力学实验的基础性考法（Word练习）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（老教材）

专题七 课时作业｜理清学通实验基础,全取力学实验的基础性 考法 1．(2022·全国乙卷)用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻(t＝0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1 s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示： t/s 0 1 2 3 4 5 6 x/m 0 507 1 094 1 759 2 505 3 329 4 233 回答下列问题： (1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (2)当x＝507 m时，该飞行器速度的大小v＝________m/s； (3)这段时间内该飞行器加速度的大小a＝________m/s2(保留2位有效数字)。 解析：(1)第1 s内的位移为507 m，第2 s内的位移为587 m，第3 s内的位移为665 m，第4 s内的位移为746 m，第5 s内的位移为824 m，第6 s内的位移为904 m，则相邻1 s内的位移之差接近80 m，可知飞行器在这段时间内做匀加速运动； (2)当x＝507 m时飞行器的速度等于0～2 s内的平均速度，则v1＝ m/s＝547 m/s； (3)根据a＝＝ m/s2≈79 m/s2。 答案：(1)相邻1 s内的位移之差接近80 m　(2)547　(3)79 2．(2023·西安高三质检)某同学利用图甲所示装置研究“小车(含拉力传感器)质量一定时，加速度与合外力的关系”。 实验步骤如下： (1)将拉力传感器固定在小车后端，一细绳一端系在拉力传感器上，另一端绕在电动机上，将小车放在长木板的某一位置，调整细绳与长木板平行，启动电动机，使小车沿长木板向下做匀速直线运动，记下此时拉力传感器的示数F0。 (2)保持小车质量不变，撤去细绳，让小车由静止开始下滑，设小车受到的合外力为F，则F________F0(选填“＝”“>”或“<”)。某次实验中通过速度传感器得到小车运动的v­t图像如图乙所示，可知小车的加速度为________m/s2。(结果保留两位有效数字) (3)改变长木板的倾角，重复上述步骤可测出多组F、a数据，作出a­F图像最接近________图。 解析：(2)步骤(1)中小车匀速下滑时根据平衡条件有mgsin θ＝F0＋f 步骤(2)中小车加速下滑时，受力分析可得F＝mgsin θ－f，联立可得F＝F0。 由题图乙根据加速度的定义式可得a＝＝ m/s2≈0.56 m/s2。 (3)由本实验的原理可知，当木板倾角为零时，合外力为零，加速度为零，则a­F的图像一定过坐标原点，故A符合实际。 答案：(2)＝　0.56　(3)A 3．(2023·攀枝花高三质检)某研究性学习小组利用含有刻度尺的气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门，滑块上固定一遮光条，光电门可以记录遮光条通过光电门的时间，用天平测出滑块(含遮光条)的质量，接通气源后部分操作过程如下： (1)图2中用螺旋测微器测出遮光条宽度d＝________mm； (2)取下钩码和细线，轻推滑块使其依次通过光电门1和光电门2，通过的时间分别为Δt1、Δt2，如果Δt1＞Δt2，说明________端较高(填“A”或“B”)，此后通过调节让气垫导轨水平； (3)用细线跨过定滑轮连接滑块和质量为m的钩码，释放滑块，两个光电门记录的时间分别为Δt1、Δt2，已知重力加速度为g，滑块(含遮光条)的质量为M，遮光条宽度为d，要验证机械能守恒还需要测量的物理量是______________________(写出物理量的名称及符号)； (4)若上述物理量满足________________________关系式，则表明在上述过程中，滑块及钩码组成的系统机械能守恒。[用第(3)问中的物理量符号表示] 解析：(1)螺旋测微器的读数为d＝3.5 mm＋20.0×0.01 mm＝3.700 mm。 (2)如果Δt1＞Δt2，说明滑块做加速运动，即B端较高。 (3)要验证机械能守恒，还需要测得滑块从光电门1运动到光电门2的过程中钩码下降的高度，这个高度等于光电门1到光电门2的距离x。 (4)如果滑块及钩码组成的系统机械能守恒，则钩码减少的重力势能应等于系统增加的动能，即mgx＝(M＋m)2－(M＋m)2。 答案：(1)3.700　(2)B　(3)两光电门间的距离x (4)mgx＝(M＋m)2－(M＋m)2